Защо разпределителните уреди с ниски загуби са от съществено значение за индустриалните електрически мрежи
Индустриалните предприятия са сред най-големите потребители на енергия във всяка електрическа система. Енергията, която преминава през разпределителни трансформатори, представлява значителна част от операционните разходи в стоманолеярни и химически заводи, центрове за обработка на данни и производствени комплекси. Ефективността на трансформаторите е била проблем, на който в миналото не се е обръщало особено внимание в сравнение с другото оборудване, но това се е променило забележително. С увеличаването на енергийните разходи, по-строгите стандарти за въглеродни емисии и приоритизирането на устойчивото развитие от страна на компаниите, разпределителните устройства с ниски загуби са станали не просто специфична изисквана характеристика, а интересна ниша при проектирането на индустриални електрически мрежи. Jiangsu Ryan Electric, базирайки се на своята наследствена връзка със съвместното предприятие на Eaton и на напредналите си производствени възможности, е в състояние да осигури ефективността, изисквана от съвременната индустрия.
Всички трансформатори, независимо от конструкцията им, имат две загуби: загуби при празен ход (ядрени загуби), които възникват 24 часа в денонощието, 365 дни в годината, и загуби под товар (загуби в намотките), които се променят в зависимост от тока. В случая с промишлено предприятие, което работи 24 часа в денонощието, тези загуби се преобразуват директно в разходи за електрическа енергия, които се натрупват с времето.
Вземете за пример разпределителен трансформатор с мощност 2,5 MVA и натоварване 80 процента. Дори когато ефективността се повиши с 1 процентна точка – тоест вместо 1,5 процента става 0,5 процента – спестяването възлиза на около 175 000 kWh/година. Това представлява повече от 15 000 долара на трансформатор годишно при индустриалните цени на електроенергията. При срок на експлоатация от 30 години стратегията за спестяване ще донесе около половин милион долара, което е значително повече от инвестициите, необходими за закупуване на оборудването. Много икономии се постигат в нискозагубните разпределителни уреди на Ryan Electric, които използват оптимизирана сърцевинна стомана, прецизно проектирани намотки и напреднали производствени методи, намаляващи загубите при холост ход и при натоварване. Общите спестявания представляват значителен принос за крайната печалба в случаите на обекти, в които работят множество трансформатори.
Сърцевината на всеки трансформатор с ниски загуби е неговото сърце. Обикновената кристална кремниева стомана, въпреки че е ефективна, е достигнала своя потенциал за ефективност. В нашите разпределителни трансформатори Ryan Electric използва най-новото поколение високопроницаеми ориентирани по зърно стомани и аморфни метални сплави, което намалява загубите в сърцевината с 70 % или повече в сравнение с обикновените конструкции.
Геометрията на сърцевините също е важна за намаляване на загубите, освен използваните материали. Нашата стъпаловидна коса конструкция със стави минимизира въздушните междини в ставите на сърцевините, което води до намаляване на намагнитващия ток и свързаните с него загуби. Размерите на сърцевините са оптимизирани с цел максимално ефективно използване на материала спрямо производителността по отношение на загубите, за да се постигне най-икономичната ефективност за всяка конкретна употреба. В нашите трансформатори с леяна смола и с вакуумно-пропитена изолация използваме високотехнологични системи за стягане на сърцевините, при които налягането върху стека от сърцевини се разпределя равномерно, за да се избегнат локални загуби, причинени от механично напрежение. Всеки от нашите дизайн-проекти на сърцевини се подлага на задълбочено тестване в нашите лаборатории, одобрени от CNAS, което гарантира, че изчислените ефективности се отразяват в реалните резултати на полето.
При малко натоварване преобладават загубите в сърцевината, но при по-високо натоварване загубите при натоварване, които са предимно I²R загубите в намотките стават важни. Те се компенсират чрез прилагането на няколко проектни иновации от страна на разпределителните устройства с ниски загуби.
Навивките на трансформаторите Ryan Electric са изработени от мед с висока електропроводимост вместо от алуминий, а загубите поради съпротивление се намаляват с около 40 процента при същото напречно сечение. Методите ни за навиване са достатъчно прецизни, за да поддържат постоянна дистанция между отделните завои и осигуряват тесен допуск, който намалява загубите от вихрови токове – те нарастват с нивото на хармоничното съдържание в промишлената среда. При по-големите единици използваме транспонирани проводници, които минимизират циркулиращите токове в многожилните навивки, като загубите се намаляват още повече. Процедурата за импрегнация под вакуум и налягане (VPI), която прилагаме както при нашите сухи, така и при потопените в течност трансформатори, отстранява въздушни включвания, които предизвикват локално нагряване и увеличаване на съпротивлението. Резултатът е загуба при натоварване, която последователно надвишава индустриалните стандарти и осигурява ефективност, която се усилва с всеки ампер ток.
Освен пряките икономически предимства, разпределителните устройства с ниски загуби са от решаващо значение за изпълнението на задълженията в областта на устойчивото развитие и на регулаторните стандарти. Натискът върху промишлените обекти по целия свят нараства, за да гарантират намаляване на своите въглеродни следи — независимо дали става въпрос за корпоративните екологични цели, правителствената регулация или изискванията на клиентите към техните вериги за доставки.
Ефективността на трансформаторите, измерена в спестени киловатчаса, ще се отрази в намаляване на непряката емисия на въглеродни газове от обекта според граничната емисионна норма на електрическата мрежа. В компании с системи за отчитане като Глобалната инициатива за отчетност (GRI) или Инициативата за научно обосновани цели (SBTi) тези намаления имат директно въздействие върху климатичните ангажименти. Освен това ефективностните изисквания продължават да стават все по-строги по целия свят, например последните регулации за трансформатори на Министерството на енергетиката на САЩ или Екоизискванията в Европа. Нискозагубните разпределителни уреди на Ryan Electric са проектирани така, че надвишават текущите изисквания и вземат предвид бъдещите стандарти, което защитава клиентите от риска от остаряване поради промени в нормативната уредба.
Съответстваме на изискванията на IEEE и UL, CE и други международни стандарти за производителност и сме сертифицирани от ASTA, DEKRA и CSA – независими органи за верификация на ефективността. За клиентите си, включително центровете за обработка на данни на Microsoft и националните електрически компании в повече от 50 страни, Ryan Electric предоставя разпределителни устройства, които намаляват експлоатационните разходи, подпомагат постигането на устойчивост и отговарят на динамичните глобални стандарти – качества, които са задължителни за индустриалните електрически мрежи както в настоящето, така и в бъдещето.
EN
